"Διατήρηση ενδημικών, σπάνιων και απειλούμενων φυτών της Στερεάς Ελλάδας"

Transcript

1 ΕΘΝΙΚΟ ΚΑΙ ΚΑΠΟΔΙΣΤΡΙΑΚΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΘΗΝΩΝ "Διατήρηση ενδημικών, σπάνιων και απειλούμενων φυτών της Στερεάς Ελλάδας" Επιστημονική Έκθεση Οικονομικός Απολογισμός Δημοσιεύσεις / Ανακοινώσεις Ερευνητικού Έργου K.A. 7/4/3288 Κυριάκος Γεωργίου, Επίκουρος Καθηγητής (Επιστημονικός Υπεύθυνος) ΑΘΗΝΑ, 1997

2 Επιστημονική Έκθεση Ερευνητικού Έργου K.A. 7/4/3288 "Διατήρηση και προστασία των ενδημικών σπάνιων και απειλούμενων φυτών της Στερεάς Ελλάδας: μελέτη της φυσιολογίας της φύτρωσης, και ίδρυση τράπεζας σπερμάτων" Ερευνητική Ομάδα Δρ Κυριάκος Γεωργίου, Επίκ. Καθηγητής (Επιστημονικός Υπεύθυνος) Δρ Κώστας Θάνος, Αναπλωρωτής Καθηγητής Δρ Πηνελόπη Δεληπέτρου, Βιολόγος Ιωάννης Μπαζός, Βιολόγος - Υποψήφιος Διδάκτωρ Ευδοξία Ιωαννίδου, Βιολόγος - Υποψηφία Διδάκτωρ Μαρία Δούση, Βιολόγος - Υποψηφία Διδάκτωρ ΑΘΗΝΑ, 1997

3 ΔΙΑΤΗΡΗΣΗ ΕΝΔΗΜΙΚΩΝ, ΣΠΑΝΙΩΝ ΚΑΙ ΑΠΕΙΛΟΥΜΕΝΩΝ ΦΥΤΩΝ ΤΗΣ ΣΤΕΡΕΑΣ ΕΛΛΑΔΑΣ ΕΙΣΑΓΩΓΗ Στόχος του έργου είναι η διατήρηση των ενδημικών, σπάνιων και απειλούμενων φυτών της Στερεάς Ελλάδας με τη μελέτη της βιολογίας των σπερμάτων τους και τη λειτουργία τράπεζας γενετικού υλικού (σπερμάτων). Η Στερεά Ελλάδα αποτελεί μια από τις 13 φυτογεωγραφικές διαιρέσεις στις οποίες διακρίνεται η Ελλάδα για τη σύνταξη της "Flora Hellenica" (Strid A., 1991). Στην υπό μελέτη περιοχή συμπεριλαμβάνεται όλη η περιοχή του λεκανοπεδίου της Αττικής και σημαντικοί ορεινοί όγκοι: Πάρνηθα, Υμηττός, Πεντέλη, Ελικώνας, Κιθαιρώνας, Πατέρας, Γεράνεια, Παρνασσός, Γκιώνα, Οίτη, Βαρδούσια, Καλλιακούδα, Τυμφρηστός. Ο αριθμός των ειδών της ελληνικής χλωρίδας είναι εντυπωσιακός αναλογικά με την έκταση. Υπολογίζεται πως φθάνουν τα 5855 είδη, από τα οποία τα 158 είδη είναι ενδημικά και τα 858 απειλούμενα. Η Στερεά Ελλάδα ως φυτογεωγραφικό διαμέρισμα φιλοξενεί 337 ενδημικά και 17 απειλούμενα taxa, γεγονός που τη φέρνει στην 3η θέση μετά την Πελοπόννησο και την Κρήτη ως προς τον αριθμό ενδημικών και απειλούμενων taxa σύμφωνα με τη βάση δεδομένων «Chloris» που έχει αναπτυχθεί στο εργαστήριο μας (Γεωργίου Κ Βάση δεδομένων «Chloris», Πανεπιστήμιο Αθηνών). 47 taxa συμπεριλαμβάνονται στο Κόκκινο Βιβλίο των σπάνιων και απειλούμενων φυτών της Ελλάδας, από τα οποία 37 είναι ενδημικά της Ελλάδας με 24 τοπικά ενδημικά της Στερεάς Ελλάδας. Για τη διαμόρφωση μιας πιο ολοκληρωμένης εικόνας όσον αφορά στη χλωρίδα του φυτογεωγραφικού διαμερίσματος της Στερεάς Ελλάδας έγινε επισταμένη διερεύνηση και συγκέντρωση της βιβλιογραφίας από χλωρίδες και πρωτότυπες δημοσιεύσεις. Το αντικείμενο του έργου είναι η μελέτη της βιολογίας σπερμάτων της ενδημικής και απειλούμενης χλωρίδας της Στερεάς Ελλάδας. Η συμβολή της μελέτης αυτής στη βασική έρευνα εντοπίζεται στη μελέτη της οικοφυσιολογίας της φύτρωσης ειδών της ελληνικής χλωρίδας, όπου διαπιστώνεται σημαντική έλλειψη πληροφοριών φυσιολογίας και οικολογίας και ειδικότερα όσον αφορά στα ενδημικά και απειλούμενα είδη. Σύμφωνα με τους Dobson και συν. 1997, Pulliam και συν. 1997, τα ενδημικά είδη μιας περιοχής κινδυνεύουν περισσότερο από την εξαφάνιση ενδιαιτημάτων. Η ελληνική χλωρίδα απειλείται, παρά τον βιολογικό πλούτο της, κυρίως από την περιβαλλοντική υποβάθμιση, που οδηγεί σε υποβάθμιση λειτουργιών όπως π.χ. μη εφικτή επικονίαση ή διασπορά, εμφάνιση ανταγωνιστών ή εισβολέων. Το περιβάλλον έρχεται αντιμέτωπο με περισσότερους κινδύνους από ό,τι άλλοτε λόγω των ανθρώπινων δραστηριοτήτων όπως εκχέρσωση, υπερβόσκηση, οικιστικές δραστηριότητες κ.ά. Με την κατάρτιση ενός πρωτοκόλλου άριστων συνθηκών φύτρωσης του κάθε είδους, συμβάλουμε στην προστασία και διατήρηση της βιοποικιλότητας της περιοχής. Η τοποθέτηση σπερμάτων στην υπάρχουσα τράπεζα σπερμάτων του εργαστηρίου μας θα ολοκληρώσει την προσπάθεια αυτή. Μέθοδοι διατήρησης των φυτών. Οι μέθοδοι που χρησιμοποιούνται για τη διατήρηση των φυτών διακρίνονται σε δύο κατηγορίες: εκτός τόπου (ex situ) και επιτόπου (in situ), ανάλογα με το εάν τα φυτά διατηρούνται εκτός ή εντός του φυσικού τους βιοτόπου αντίστοιχα (Hoyt, 1988).

4 Στην εκτός τόπου διατήρηση συντηρούνται σπέρματα, φυτά, τμήματα φυτών, ιστοί ή κύτταρα σε τεχνητό περιβάλλον. Η εκτός τόπου διατήρηση περιλαμβάνει τρεις μεθόδους: τράπεζες σπερμάτων, τράπεζες ιστοκαλλιεργειών και συλλογές ζωντανών φυτών. Η πρώτη είναι και η πιο προσιτή μέθοδος. Τα σπέρματα είναι μικρά και από τη φύση τους είναι επιδεκτικά αποθήκευσης. Κάθε σπέρμα διακρίνεται από διαφορετική γενετική σύσταση. Έτσι ένα πλατύ φάσμα γενετικής ποικιλότητας μπορεί να περιληφθεί σε ένα απλό δείγμα αποθηκευμένο σε ένα μικρό, ερμητικά κλειστό δοχείο. Τα περισσότερα φυτικά είδη διαθέτουν ορθόδοξα σπέρματα τα οποία μπορούν να αφυδατωθούν σε επίπεδο υδατοπεριεκτικότητας 5 % και να αποθηκευτούν σε χαμηλή θερμοκρασία (περίπου -2 ο C) χωρίς απώλεια της βιωσιμότητάς τους (Roberts, 1989). Η συγκέντρωση φυτών είναι χρήσιμη για φυτικά είδη που δεν σχηματίζουν εύκολα σπέρματα ή διαθέτουν σπέρματα τα οποία στην αποθήκευση δεν συμπεριφέρονται κατά τον "ορθόδοξο" τρόπο. Στην περίπτωση αυτή είναι αναγκαία η δημιουργία Βοτανικών Κήπων. Τράπεζα σπερμάτων Η τράπεζα σπερμάτων των ενδημικών, σπάνιων και απειλούμενων φυτών της Ελληνικής χλωρίδας διαθέτει 1 σπορομερίδες οι οποίες ανήκουν σε 76 taxa. Από αυτά, 59 είναι ενδημικά (τα 28 και απειλούμενα), 1 είναι μη ενδημικά απειλούμενα, και 7 είναι υπενδημικά (Ανατολική Μεσόγειος και Βαλκάνια), θεωρούμενα σημαντικά για τη διατήρηση της βιοποικιλότητας. Όσον αφορά στην προέλευση, οι σπορομερίδες προέρχονται στην πλειοψηφία τους από φυσικούς πληθυσμούς και οι περισσότερες από την Κρήτη. Συγκεκριμένα, 73 σπορομερίδες συλλέχθηκαν στην Κρήτη (ΚΚ), 3 στην Πελοπόννησο (Pe), 3 στο Ανατολικό Αιγαίο (EAe), 2 στη Στερεά Ελλάδα (StE) και 1 στην Εύβοια (WAe). Οι υπόλοιπες 18 σπορομερίδες προέρχονται από φυτά καλλιεργούμενα σε Βοτανικούς Κήπους της Ελλάδας και του εξωτερικού. Ιδιαίτερη σημασία δόθηκε στην «τεκμηρίωση» κάθε σπορομερίδας: για κάθε μια καταχωρήθηκαν όλα τα σχετικά στοιχεία στη βάση δεδομένων στον πίνακα SeedBank. Βάση Δεδoμένων Η βάση δεδομένων για τα ενδημικά, σπάνια και απειλούμενα φυτά της Ελληνικής χλωρίδας «Hellas» περιλαμβάνει στοιχεία για 1978 taxa (2235 εγγραφές στον κεντρικό πίνακα δεδομένων «Hellas»). Από αυτά, τα 1972 ανήκουν στις ομάδες των Βρυοφύτων, των Πτεριδοφύτων, των Γυμνοσπέρμων και των Αγγειοσπέρμων. Στη βάση δεδομένων έχουν καταχωρηθεί 124 ενδημικά taxa (και 51 αμφίβολα ενδημικά), 913 απειλούμενα και 916 προστατευόμενα. Στη βάση δεδομένων έχουν επίσης καταχωρηθεί μη ενδημικά και μη απειλούμενα taxa είτε γιατί η εξάπλωση τους περιορίζεται στην Ελλάδα και σε γειτονικές μόνο περιοχές (υπενδημικά) είτε γιατί αναφέρονται στη βάση δεδομένων της WCMC σε μία από τις μη-απειλούμενες κατηγορίες κινδύνου. Τέλος, έχουν καταχωρηθεί απειλούμενα φυτά των οποίων όμως η αναφορά από την Ελλάδα είναι λανθασμένη και επίσης φυτά των οποίων η ταξινομική θέση (σύμφωνα με έγκυρες πηγές) έχει μεταβληθεί και δεν υφίστανται

5 πλέον ως διακριτά taxa (συνολικά 52 taxa, τα οποία δεν συμπεριλαμβάνονται στην επεξεργασία των δεδομένων εκτός και αν αναφέρεται διαφορετικά). Τα απειλούμενα φυτά στη βάση δεδομένων Κύριες πηγές πληροφόρησης για την αξιολόγηση της κατάστασης διατήρησης των Ελληνικών φυτών είναι ο Ερυθρός Κατάλογος της IUCN (WCMC) και το Κόκκινο Βιβλίο των σπάνιων και απειλούμενων φυτών της Ελλάδας. Οι κατάλογοι του Συμβουλίου της Ευρώπης και των Παγκοσμίως Απειλουμένων Φυτών της Ευρώπης έχουν κυρίως βασιστεί στη βάση δεδομένων της IUCN. Στη βάση δεδομένων καταχωρήθηκαν ως απειλούμενα σύμφωνα με έγκυρες βιβλιογραφικές πηγές 124 taxa τα οποία δεν αναφέρονται σε κανέναν από τους καταλόγους απειλουμένων ειδών. Στην Εικόνα 7 παρουσιάζεται ο αριθμός των φυτών της Ελληνικής χλωρίδας τα οποία περιέχονται σε καταλόγους είτε απειλουμένων είτε προστατευομένων ειδών και επίσης τα απειλούμενα ή ενδημικά είδη που καλλιεργούνται σε Βοτανικούς Κήπους (καθώς αυτό συμβάλλει την ex situ διατήρησή τους). Υπάρχουν πληροφορίες για την κατάσταση διατήρησης του 62 % των Ελληνικών ενδημικών ειδών. Η κατάταξη των φυτών σε κατηγορίες κινδύνου προέρχεται από τον Ερυθρό Κατάλογο της IUCN και από το RDB. Στις περιπτώσεις στις οποίες ο χαρακτηρισμός των δύο αυτών πηγών δε συμφωνούσε, θεωρήθηκε επικρατέστερος ο χαρακτηρισμός του RDB, καθώς οι πληροφορίες του είναι πιο σύγχρονες. Σύμφωνα με αυτά, το ποσοστό των ενδημικών taxa που έχουν χαρακτηριστεί ως απειλούμενα φτάνει στο 46 %. Πρέπει ωστόσο να παρατηρήσουμε ότι περισσότερα από τα μισά από τα απειλούμενα ενδημικά φυτά (28 %) δεν αντιμετωπίζουν άμεση απειλή (μείωση των πληθυσμών τους), αλλά είναι σπάνια, δηλαδή ο κίνδυνος που αντιμετωπίζουν οφείλεται είτε στο ότι οι πληθυσμοί τους είναι εντοπισμένοι σε μία περιορισμένη γεωγραφική περιοχή ή αραιά διεσπαρμένοι σε μία ευρύτερη περιοχή, είτε στο ότι το ενδιαίτημά τους είναι περιορισμένης εξάπλωσης. Η επιλογή των φυτών που μελετήθηκαν δεν στηρίζεται αποκλειστικά στον Ερυθρό κατάλογο της WCMC (1997) για την Ελλάδα. Το Ερυθρό Βιβλίο των Σπάνιων και Απειλούμενων Φυτών της Ελλάδας (Phitos και συν., 1995), το Παράρτημα Ι της Σύμβασης της Βέρνης για τη διατήρηση της Ευρωπαϊκής Άγριας Ζωής και των Φυσικών Ενδιαιτημάτων, το Παράρτημα ΙΙ της οδηγίας 92/43 της Ευρωπαϊκής Ένωσης για τη Διατήρηση των Φυσικών Ενδιαιτημάτων και της Άγριας Πανίδας και Χλωρίδας και το Προεδρικό Διάταγμα 67/81 θα ληφθούν υπόψη για την επιλογή των φυτών που θα μελετηθούν.

6 ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ Φυτικό υλικό Σύμφωνα με τη βάση δεδομένων «Chloris» που έχει αναπτυχθεί στο εργαστήριο μας (Γεωργίου Κ Βάση δεδομένων «Chloris», Πανεπιστήμιο Αθηνών), 383 taxa που απαντούν στην Στερεά Ελλάδα είναι ενδημικά και απειλούμενα. Ο κατάλογος αυτός ήταν το πρώτο βήμα και με βάση αυτόν έγιναν όλες οι προσπάθειες συγκέντρωσης φυτικού υλικού (βλέπε Εισαγωγή). Οι πηγές για το φυτικό υλικό ήταν οι εξής: α) Η τράπεζα σπερμάτων του εργαστηρίου μας, η οποία περιλαμβάνει αυτή τη στιγμή 135 σπορομερίδες. Χρησιμοποιήθηκε η σπορομερίδα του είδους Ebenus sibthorpii, το οποίο ήταν το μοναδικό της τράπεζας που απαντά στην Στερεά Ελλάδα και είναι ενδημικό, απειλούμενο (Κατάσταση διατήρησης= Σπάνιο WCMC, 97) και προστατευόμενο της Ελλάδας. β) Αίτηση σε Βοτανικούς Κήπους του εξωτερικού για την αποστολή ικανοποιητικής ποσότητας σπερμάτων για την διεκπεραίωση πειραμάτων φυσιολογίας φύτρωσης. Οι Βοτανικοί Κήποι που ανταποκρίθηκαν και τα είδη που απεστάλησαν είναι οι εξής: Royal Botanic Gardens of Kew Campanula rupicola Boiss. & Spruner Allium heldreichi Boiss. Omphalodes luciliae Boiss. ssp. scopulorum Edmondson Cambridge University Botanic Garden Aquilegia ottonis Orph. ex. Boiss. Freie Universitat Berlin - Botanicher Garten und Botaniches Museum Gentiana lutea L. Allium bourgeaui Rech. fil. ssp. cycladicum Bothmer Verbascum speciosum Schrader ssp. speciosum Verbascum longifolium Ten. Galium circae Krendl Satureja parnassica Heldr. & Sart. ex Boiss. Nepeta parnassica Heldr. & Sart. ex Boiss. Silene parnassica Boiss. & Spruner ssp. parnassica Silene multicaulis Guss. ssp. sporadum (Halacsy) Greuter Cerastium candidissimum Correns Rosa arvensis Hudson St. Andrews Botanic Garden - Scotland Lilium martagon L. Thlaspi bulbosum Spruner ex Boiss. Draba parnassica Boiss. & Heldr. Aethionema saxatile (L.) R. Br. Gentiana lutea L.

7 γ) Συλλογή σπερμάτων ή/και καρπών από το φυσικό περιβάλλον των φυτών. Η διαδικασία αυτή αποτελείται από 3 κυρίως στάδια: i) Συλλογή πληροφοριών για το κάθε φυτό όσων αφορά στην τοποθεσία και στην περίοδο άνθισης (σπανίως και καρποφορίας) των φυτών από βιβλιογραφικές πηγές και πρωτότυπες δημοσιεύσεις, οι περισσότερες από τις οποίες είναι καταχωρημένες στην κάρτα κάθε φυτού στη βάση δεδομένων «Chloris», ii) Η παρακολούθηση του πληθυσμού του φυτού στο πεδίο από την περίοδο άνθισης (συλλογή δείγματος και λήψη φωτογραφιών) έως την καρποφορία, και iii) Η συλλογή σπερμάτων ή/και καρπών την κατάλληλη περίοδο καρποφορίας. Η συλλογή πραγματοποιήθηκε, από τις περιοχές του Βοτανικού Κήπου Ιουλίας και Αλεξάνδρου Διομήδους (ΒΚΔ), Πάρνηθα και Κυνοσούρα (Μαραθώνα). Taxa Ημ/νία Συλλογής Τόπος Συλλογής Centaurea attica Nyman 8/1/1996 ΒΚΔ Inula verbascifolia (Willd.) Hausskn. ssp. 8/1/1996 ΒΚΔ methanea (Hausskn.) Tutin Campanula celsii A. DC. ssp. celsii 8/1/1996 ΒΚΔ Silene spinescens Sibth. & Sm. 8/1/1996 ΒΚΔ Scorzonera crocifolia Sibth. & Sm. 7/6/1997 Κυνοσούρα Centaurea raphanina Sibth. & Sm. ssp. 14/6/1997 ΒΚΔ mixta (DC.) Runemark Silene reinholdii Heldr. 23/6/1997 ΒΚΔ Silene spinescens Sibth. & Sm. 23/6/1997 ΒΚΔ Centaurea raphanina Sibth. & Sm. ssp. 23/6/1997 ΒΚΔ mixta (DC.) Runemark Campanula celsii A. DC. ssp. parnesia 26/6/1997 Πάρνηθα Phitos Centaurea attica Nyman ssp. pentelica 26/6/1997 Πάρνηθα (Hausskn.) Dostal Silene oligantha Boiss. & Heldr. ssp. 26/6/1997 Πάρνηθα parnesia Greuter Cerastium candidissimum Correns 26/6/1997 Πάρνηθα Silene oligantha Boiss. & Heldr. ssp. 15/9/1997 Πάρνηθα parnesia Greuter Cephalaria flava (Sibth & Sm.) Szabo 15/9/1997 Πάρνηθα ssp. setulifera (Boiss. & Heldr.) Kokkini Bolanthus graecus (Schreber) Barkoudah 15/9/1997 Πάρνηθα Nepeta argolica Bory & Chaub 15/9/1997 Πάρνηθα Nigella arvensis L. ssp. aristata (Sibth. & Sm.) Nyman 16/9/1997 ΒΚΔ Επίσης σπέρματα της Silene holzmannii παραχωρήθηκαν από καλλιέργεια του είδους (από φυσικό πληθυσμό) στο φυτώριο του Βοτανικού Κήπου Διομήδους.

8 Έλεγχος φυτρωτικής συμπεριφοράς Μετά τη συλλογή τα σπέρματα αφέθηκαν σε περιβάλλον δωματίου μέχρι την αποξήρανσή τους (μεθωρίμανση), καθαρίστηκαν, ομογενοποιήθηκαν, ζυγίστηκαν και φυλάχτηκαν σε αεροστεγή γυάλινα ή πλαστικά δοχεία σε θερμοκρασία δωματίου. Ο προσδιορισμός του μέσου βάρους των σπερμάτων πραγματοποιήθηκε με ζυγό της εταιρείας Chyo Balance Division-YMC Co., Ltd. Model No. JL-18. Συγχρόνως πραγματοποιήθηκε η αρχειοθέτηση των συλλογών με καταχώρησή τους στη βάση δεδομένων της τράπεζας σπερμάτων του εργαστηρίου μας. Η εργαστηριακή μελέτη αφορούσε κυρίως στη μελέτη της φυσιολογίας της φύτρωσης και της βιωσιμότητας των σπερμάτων. Ο έλεγχος της φύτρωσης περιελάμβανε κυρίως τη διερεύνηση της θερμοκρασιακής εξάρτησης της φύτρωσης των σπερμάτων κάθε είδους και τη διαπίστωση της ληθαργικής τους κατάστασης. Στις περιπτώσεις που τα σπέρματα χαρακτηρίζονταν από κάποια μορφή λήθαργου έγινε διερεύνηση του μηχανισμού άρσης του λήθαργου. Η φύτρωση διερευνήθηκε περαιτέρω σε είδη με μη ληθαργικά σπέρματα, μόνο όταν υπήρχε διαθέσιμος ικανοποιητικός αριθμός σπερμάτων. Ο πρώτος έλεγχος της φύτρωσης έγινε συνήθως τον πρώτο Οκτώβριο ή το Νοέμβριο μετά τη συλλογή και πάντα τουλάχιστον 1 μήνα μετά τη συλλογή. Στις περιπτώσεις στις οποίες υπήρχε επαρκής αριθμός σπερμάτων χρησιμοποιήθηκαν για τον έλεγχο της φύτρωσης τυχαία δείγματα 2-25 σπερμάτων. Τα σπέρματα τοποθετήθηκαν ομοιόμορφα σε τρυβλία Petri διαμέτρου 7 cm, στρωμένα με δύο φύλλα διηθητικό χαρτί. Η διάβρεξη έγινε με απεσταγμένο νερό (2-2,5 ml, ανάλογα με το μέγεθος του τρυβλίου και των σπερμάτων). Για τον έλεγχο της φύτρωσης στο σκοτάδι σε διάφορες θερμοκρασίες και την ψυχρή στρωμάτωση στους 5 C, τα τρυβλία τοποθετούνταν μέσα σε φωτοστεγή μεταλλικά δοχεία τα οποία μεταφέρονταν στις αντίστοιχες θερμοκρασίες. Η διάβρεξη και όλοι οι μετέπειτα χειρισμοί των σπερμάτων έγιναν κάτω από πράσινο φως ασφαλείας (σε θερμοκρασία 2-25 C) ή σε απόλυτο σκοτάδι (εκτός από τα σπέρματα που τοποθετήθηκαν από την αρχή της διάβρεξης κάτω από λευκό φως). Ως σημείο της φύτρωσης θεωρήθηκε η ορατή έξοδος του ριζιδίου από το σπερματικό περίβλημα. Τα φυτρωμένα σπέρματα απομακρύνονταν από τα τρυβλία μετά από κάθε μέτρηση. Η συχνότητα των μετρήσεων ήταν ανάλογη με το τάχος φύτρωσης. Ένα πείραμα τερματιζόταν όταν δεν παρατηρούνταν φυτρωμένα σπέρματα τουλάχιστον για δύο διαδοχικές μετρήσεις. Η αποδυνάμωση του σπερματικού περιβλήματος των σκληροπεριβληματικών σπερμάτων έγινε με τρίψιμο με γυαλόχαρτο με κατά το δυνατό ομοιογενή τρόπο είτε σε κάθε ένα σπέρμα ξεχωριστά είτε σε πολλά μαζί. Τα πειράματα έγιναν σε ελεγχόμενες συνθήκες θερμοκρασίας και φωτισμού σε θαλάμους Heraeus (Model BK 56 EL, W.C. Heraeus GmbH, Germany) και σε προγραμματιζόμενες μονάδες -πάγκους ανάπτυξης- (Model GB48, Conviron, Canada). Η θερμοκρασία ελεγχόταν με θερμόμετρο μεγίστου - ελαχίστου ή με θερμογράφο. Οι σύντομοι ή περιοδικοί φωτισμοί με Ανοικτό Κόκκινο και Σκοτεινό Κόκκινο έγιναν σε σκοτεινό δωμάτιο με ελεγχόμενη θερμοκρασία 2 ± 1 C (θάλαμος φωτεινών πηγών). Η ψυχρή στρωμάτωση έγινε πάντα με διάβρεξη των σπερμάτων σε θερμοκρασία 5 C, στο σκοτάδι μέσα σε θάλαμο σταθερής θερμοκρασίας 5 C τύπου Sanyo Medicool. Για

9 την παροχή ξηρής θερμότητας χρησιμοποιήθηκε κλίβανος (TK/L 315, Dipl.-Ing. W. Ehret GmbH, Germany). Η μελέτη της βιολογίας των σπερμάτων αφορούσε στον προσδιορισμό των χαρακτηριστικών των σπερμάτων, στη θερμοκρασιακή εξάρτηση της φύτρωσης, στη διαπίστωση ή μη της παρουσίας λήθαργου, στην άρση του λήθαργου και στην επίδραση διαφόρων παραγόντων στην τροποποίηση της φυτρωτικής συμπεριφοράς. Η θερμοκρασιακή εξάρτηση της φύτρωσης σε συνεχείς θερμοκρασίες, παρόλο που οι συνθήκες αυτές δεν απαντούν στη φύση, είναι χρήσιμη για τον προσδιορισμό του «φυτρωτικού χαρακτήρα» των σπερμάτων διαφορετικών ειδών ή πληθυσμών του ίδιου είδους και μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως μέτρο σύγκρισης, αφού έχουν ελαχιστοποιηθεί οι άλλοι παράγοντες που μπορεί να επηρεάζουν τη φύτρωση. Αποθήκευση σπερμάτων - Τράπεζα γενετικού υλικού (σπερμάτων) Τα σπέρματα μετά την επεξεργασία παρέμειναν σε θερμοκρασία δωματίου μέχρι το πέρας των πειραμάτων, οπότε αποθηκεύθηκαν στην τράπεζα γενετικού υλικού. Πριν την αποθήκευση τοποθετoύνται σε γυάλινους κώδωνες με αφυγραντικό (Silica Gel) προκειμένου να μειωθεί η υδατοπεριεκτικότητά τους. Κατόπιν τοποθετούνται σε αεροστεγείς και φωτοστεγείς φακέλους σε κενό αέρος στους οποίους αναγράφονταν τα στοιχεία κάθε σπορομερίδας. Τέλος, τοποθετούνται σε θάλαμο σταθερής θερμοκρασίας -2 C (HLF-126, Heto, Denmark,) ελεγχόμενο με εβδομαδιαίο θερμογράφο (Thermalim II, Jules Richard Instruments S.A., France). Στη συνέχεια παρατίθενται τα δεδομένα της βιολογίας των σπερμάτων κάθε ενός από τα φυτά που μελετήθηκαν και ακολουθεί συγκεντρωτικός πίνακας των αποτελεσμάτων (Πίνακας 1). Ο Πίνακας αυτός περιέχει τις άριστες συνθήκες που απαιτούνται για τη φύτρωση των σπερμάτων των υπό μελέτη φυτών. Τα αποτελέσματα αυτά εκτός του ότι οδηγούν σε χρήσιμα συμπεράσματα ως προς τους οικοφυσιολογικούς μηχανισμούς της φύτρωσης, είναι απαραίτητα για τη διαχείριση της τράπεζας των σπερμάτων.

10 ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ 1. Centaurea attica Nyman Tο είδος αυτό είναι ενδημικό της Ελλάδας και προστατεύεται από το Προεδρικό Διάταγμα 67/1981. Ζυγίστηκαν 1 πεντάδες και το μέσο βάρος προσδιορίστηκε σε m=1,28±,14mg (Εικόνα 1). Το διάγραμμα της θερμοκρασιακής εξάρτησης του είδους δίνει άριστη θερμοκρασία τους 15 C και τελικό ποσοστό 58% (Εικόνα 2). Σε συνθήκες εναλλασσόμενης (12h-12h) θερμοκρασίας (2-1 C) και φωτισμού (Λ-Σ) παρατηρείται μικρότερο τελικό ποσοστό φύτρωσης 46%. 35 Συχνότητα, % m=1,28 s.e=,14 n=1x5 5,9 1, 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 Βάρος, mg Εικόνα 1. Κατανομή συχνοτήτων του βάρους των σπερμάτων της Centaurea attica. 1 8 Τελική Φύτρωση, % Τ5, ημέρες Θερμοκρασία, o C Φύτρωση,% Τ5 Εικόνα 2. Θερμοκρασιακή εξάρτηση της φύτρωσης των σπερμάτων της Centaurea attica.

11 2. Silene holzmannii Boiss. Tο είδος αυτό είναι ενδημικό της Ελλάδας και συμπεριλαμβάνεται στο Κόκκινο Βιβλίο της Ελλάδας ως Εύτρωτο (Vulnerable). Στη βάση δεδομένων της WCMC, 1997 είναι καταχωρημένο ως Εύτρωτο (Vulnerable). Προστατεύεται από τη Σύμβαση της Βέρνης 1997 και το Προεδρικό Διάταγμα 67/81. Ζυγίστηκαν 1 πεντάδες και το μέσο βάρος προσδιορίστηκε m=,97±,11 mg (Εικόνα 3).Όπως φαίνεται στο διάγραμμα θερμοκρασιακής εξάρτησης η φύτρωση πραγματοποιείται σε ένα μεγάλο εύρος θερμοκρασιών (Εικόνα 4). 3 Συχνότητα, % m=,97 s.e=,11 n=1x5 5,7,76,82,88,94 1, 1,6 1,12 1,18 Βάρος, mg Εικόνα 3. Κατανομή συχνοτήτων του βάρους των σπερμάτων της Silene holzmannii. 1 1 Τελική Φύτρωση, % Τ5, ημέρες Θερμοκρασία, o C Εικόνα 4. Θερμοκρασιακή εξάρτηση της φύτρωσης της Silene holzmannii.

12 3. Silene spinescens Sibth. & Sm. Το είδος αυτό είναι ενδημικό της Ελλάδας και προστατεύεται από το Προεδρικό Διάταγμα 67/81. Ζυγίστηκαν 1 πεντάδες και το μέσο βάρος προσδιορίστηκε m=,52±,13 mg (Εικόνα 5). Η άριστη θερμοκρασία φύτρωσης είναι οι 1 C και τελικό ποσοστό 66,43 % με σταδιακή μείωση του ποσοστού αυτού όσο αυξάνεται η θερμοκρασία (Εικόνα 6). Συχνότητα, % m=,52 s.e=,13 n=1x5 5,28,36,44,52,6,68,76,84 Βάρος, mg Εικόνα 5. Κατανομή συχνοτήτων του βάρους των σπερμάτων της Silene spinescens Τελική Φύτρωση, % Τ5, ημέρες Θερμοκρασία, o C Εικόνα 6. Θερμοκρασιακή εξάρτηση της φύτρωσης της Silene spinescens.

13 4. Campanula celsii A. DC. ssp. celsii Το είδος αυτό είναι ενδημικό της Ελλάδας. Το μέσο βάρος σπέρματος δεν προσδιορίστηκε λόγω του πολύ μικρού μεγέθους. Στο διάγραμμα της φύτρωσης σε σταθερές θερμοκρασίες φαίνεται πως η άριστη θερμοκρασία είναι οι 2 C (Εικόνα 7) Τελική Φύτρωση, % Τ5, ημέρες Θερμοκρασία, o C Εικόνα 7. Θερμοκρασιακή εξάρτηση της φύτρωσης των σπερμάτων της Campanula celsii ssp. celsii ΛευκόΦως/11h/2 o C Σκοτάδι/13h/11 o C Σκοτάδι/11h/2 o C Σκοτάδι/13h/11 o C 4 Τελική Φύτρωση, % 6 4 Σκοτάδι 2 o C 3 2 Τ5, ημέρες 2 1 Εναλ. Φ+Θ Εναλ. Θ Σ Εικόνα 8. Προώθηση της φύτρωσης των σπερμάτων της Campanula celsii ssp. celsii.

14 5. Campanula rupicola Boiss. & Spruner Tο είδος αυτό είναι ενδημικό της Ελλάδας. Στη βάση δεδομένων της WCMC, 1997 είναι καταχωρημένο ως Σπάνιο (Rare) για την Ευρώπη και τον κόσμο. Προστατεύεται από το Προεδρικό Διάταγμα 67/81. Ζυγίστηκαν 5 δεκάδες σπερμάτων. Το μέσο βάρος σπέρματος προσδιορίστηκε m=,12±,4mg (Εικόνα 9) m=,12 s.e=,4 n=5x1 Συχνότητα, % ,5,7,9,11,13,15,17,19 Βάρος, mg Εικόνα 9. Κατανομή συχνοτήτων του βάρους των σπερμάτων της Campanula rupicola. Η φύτρωση των σπερμάτων δεν επετεύχθη σε καμμία από τις μεταχειρίσεις στις οποίες υποβλήθηκαν. Στο σκοτάδι (Σ) σε εύρος θερμοκρασιών 1-25 C, σε συνεχές λευκό φως (Λ), με προσθήκη γιβερελλινικού οξέος (GA 3 ) 5μm, σε εναλλασσόμενες συνθήκες (12h/12h) θερμοκρασίας (2/1 C) και φωτός (Λ/Σ ), με προηγούμενη ψυχρή στρωμάτωση δεν παρατηρήθηκε φύτρωση. Η πιθανότητα μιας σπορομερίδας με μεγάλο ποσοστό νεκρών σπερμάτων επιβεβαιώθηκε από τη δοκιμασία βιωσιμότητας με τετραζόλιο. Το ποσοστό ζωντανών σπερμάτων ήταν μικρότερο του 1%. Πιθανή αιτία μπορεί να θεωρηθεί η ημερομηνία συλλογής των σπερμάτων, η οποία σύμφωνα με το σημείωμα από το Βοτανικό Κήπο είναι 2/8/85.

15 6. Inula verbascifolia (Willd.) Hausskn. ssp. methanea (Hausskn.) Tutin Tο υποείδος αυτό είναι ενδημικό της Ελλάδας. Το μέσο βάρος σπέρματος προσδιορίστηκε λόγω του πολύ μικρού μεγέθους αφού ζυγίστηκαν 1 εικοσιπεντάδες σπερμάτων σε m=,8,1 mg (Εικόνα 1). Σε σταθερές θερμοκρασίες 5-25 C διαπιστώθηκε μικρό ποσοστό και μικρό τάχος φύτρωσης (Εικόνα 11). Στη διάρκεια των πειραμάτων παρατηρήθηκε μεγάλη μόλυνση των σπερμάτων από μύκητες. Η ψυχρή στρωμάτωση δεν είχε θετική επίδραση στο τελικό ποσοστό φύτρωσης στους 15 C, ενώ περιοδικό ανοικτό κόκκινο φως (ΑΚ 5min/24h) αύξησε το ποσοστό σε 35,3% (Εικόνα 12). Συχνότητα, % ,6,7,8,9,1,11,12 Βάρος, mg m=,8mg s.e=,1 n=1x25 Εικόνα 1. Κατανομή συχνοτήτων του βάρους των σπερμάτων της Inula verbascifolia ssp. methanea.

16 1 5 Τελική Φύτρωση, % Τ5, ημέρες Θερμοκρασία, o C Εικόνα 11. Θερμοκρασιακή εξάρτηση της φύτρωσης των σπερμάτων της Inula verbascifolia ssp. methanea. 1mM KNO3(Bench) Light Control (Bench) Dark Control (Bench) Red 5min/24h chilling (7 days) Σ 15C Εναλ. Θ(heraeus) Εναλ. Φ+Θ (heraeus) Τελική Φύτρωση, % Εικόνα 12. Προώθηση της φύτρωσης των σπερμάτων της Inula verbascifolia methanea. ssp.

17 7. Aquilegia ottonis Orph. ex. Boiss. Tο είδος αυτό είναι υπενδημικό της Ελλάδας, με μεσογειακή-βαλκανική εξάπλωση (Ιταλία, Αλβανία, Γιουγκοσλαβία) και συμπεριλαμβάνεται στο Κόκκινο Βιβλίο της Ελλάδας ως Εύτρωτο (Vulnerable). Στη βάση δεδομένων της WCMC, 1997 είναι καταχωρημένο ως Εύτρωτο (Vulnerable) για την Ευρώπη και ως Σπάνιο (Rare) για τον κόσμο. Το πολύ μικρό δείγμα των 3 σπερμάτων είχε ως αποτέλεσμα να μην προσδιοριστεί το μέσο βάρος σπέρματος αλλά και να εκτελεστούν πολύ λίγες δοκιμασίες φύτρωσης. Σε συνθήκες εναλλασσόμενης θερμοκρασίας (Σ) η έναρξη της φύτρωσης παρατηρήθηκε μετά από 144 μέρες και ολοκληρώθηκε σε 11 μέρες (1%). Σε συνθήκες εναλλασσόμενης (12h-12h) θερμοκρασίας (2-1 C) και φωτισμού (Λ-Σ) έναρξη της φύτρωσης παρατηρήθηκε πάλι μετά από 144 μέρες και ολοκληρώθηκε σε 22 μέρες (1%). Πιθανότατα να είναι απαραίτητη ψυχρή στρωμάτωση.

18 8. Ebenus sibthorpii DC. Tο είδος αυτό είναι ενδημικό της Ελλάδας. Στη βάση δεδομένων της WCMC, 1997 είναι καταχωρημένο ως Σπάνιο (Rare) για την Ευρώπη και τον κόσμο. Προστατεύεται από το Προεδρικό Διάταγμα 67/81. Η κατανομή συχνοτήτων του βάρους των σπερμάτων παρουσιάζεται στην εικόνα 13. Η μέση τιμή του βάρους των σπερμάτων του E. sibthorpii είναι 8.±.1 mg. Η φύτρωση των σπερμάτων του E. sibthorpii επιτρέπεται μόνο μετά τη μηχανική αποδυνάμωση του σπερματικού περιβλήματος. Στην περίπτωση αυτή η φύτρωση εκδηλώνεται πολύ γρήγορα στις θερμοκρασίες από 1 έως 25 C και αργότερα στους 5 C. Τα τελικά ποσοστά της φύτρωσης σε ακέραια και τραυματισμένα σπέρματα καθώς και το Τ 5 στα τραυματισμένα σπέρματα παρουσιάζονται στην εικόνα 14. Συχνότητα, % m=7,96mg s.e=,119 n= Βάρος, mg Εικόνα 13. Κατανομή συχνοτήτων του βάρους των σπερμάτων του Ebenus sibthorpii ΤΕΛΙΚΗ ΦΥΤΡΩΣΗ, % T5, ημέρες ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑ, C Τραυματισμένα Ακέραια Τ5

19 Εικόνα 14. Η θερμοκρασιακή εξάρτηση της φύτρωσης ακέραιων και μηχανικώς τραυματισμένων σπερμάτων του Ebenus sibthorpii στο σκοτάδι. Πίνακας 1. Συνοπτικός πίνακας των αποτελεσμάτων φύτρωσης. Taxon Βάρος, mg Θερμοκρασιακό άριστο, C Τελική Φύτρωση, % Aquilegia ottonis /2,1/2 Λ/Σ 1 Campanula celsii ssp. celsii , 2 38,4 Campanula rupicola,12 ±, Centaurea attica 1,28±,14 1,15,2 58 Inula verbascifolia ssp. methanea,8,1 1,15,2 26,5 Silene holzmannii,97±, ,8 Silene spinescens,52±,13 1,15,2 66,4 Ebenus sibthorpii 8,±,1 5-25(τραυματισμένα) 1 ΣΥΖΗΤΗΣΗ Όπως φαίνεται στον πίνακα 1 η Campanula celsii ssp. celsii έχει σπέρματα ληθαργικά που φυτρώνουν στο σκοτάδι σε χαμηλές θερμοκρασίες σε πολύ μικρό ποσοστό. Πιθανότατα να προωθείται από λευκό ή ΑΚ φως όπως συμβαίνει και στην C. laciniata (Γεωργίου και συν. 1996). Η Inula verbascifolia ssp. methanea, η Centaurea attica και η Silene spinescens παρουσιάζουν φύτρωση σε σχετικά χαμηλές θερμοκρασίες, με ευνοϊκότερες τις θερμοκρασίες 15 ή/και 2 C, οι οποίες θεωρούνται χαρακτηριστικές των ειδών μεσογειακής προέλευσης (Τhompson 1968, 1974, Thanos και συν ). Το πολύ μικρό δείγμα της Aquilegia ottonis δεν μας επιτρέπει να εξάγουμε ασφαλή συμπεράσματα. Η Silene holzmanni παρουσιάζει μεγάλο εύρος θερμοκρασιών κάτι που μπορεί να συνδέεται με την ευκαιριακή στρατηγική ( r ) εγκατάστασης μόνο στις βραχονησίδες του είδους αυτού, σε αντίθεση με το τυπικό παράδειγμα στενού θερμοκρασιακού εύρους της φύτρωσης της Silene succulenta (παραλιακό είδος), με μέγιστη φύτρωση στους 15 και 2 C και απότομη πτώση της φύτρωσης σε μικρότερες ή μεγαλύτερες θερμοκρασίες (Δεληπέτρου Π., 1996).

20 ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ Γεωργίου Κ.(1996). Διατήρηση και προστασία των ενδημικών, σπάνιων και απειλούμενων φυτών της Ελληνικής χλωρίδας: Μελέτη της φυσιολογίας της φύτρωσης, δημιουργία βάσης δεδομένων και ίδρυση τράπεζας σπερμάτων. Τελική Έκθεση. Γενική Γραμματεία Ερευνας και Τεχνολογίας, Αθήνα. Γεωργίου Κ. και συν.1997.βάση δεδομένων των ενδημικών, υπενδημικών, σπάνιων, απειλούμενων και προστατευόμενων φυτών της ελληνικής χλωρίδας - ΧΛΩΡΙΣ. Γενική Γραμματεία Ερευνας και Τεχνολογίας, Υπουργείο Ερευνας και Τεχνολογίας.. Δεληπέτρου Π Οικοφυσιολογία της φύτρωσης των σπερμάτων παραλιακών φυτών με έμφαση στη δράση του φωτός. Διδακτορική Διατριβή, Πανεπιστήμιο Αθηνών. Dobson A.P., Rodriguez J.P., Roberts W.M., Wilcove D.S., Geographic distribution of Endangered species in the United States Science 275: Phitos D., Strid A., Snogerup S. & Greuter W. (eds) The Red Data Book of Rare and Threatened plants of Greece. World Wide Fund of Greece, Pulliam H.R., Babbitt B Science and the Protection of Endangered Species. Thanos C.A., Kadis C.C., Skarou F., Ecophysiology of germination in the aromatic plants thyme, savory and oregano (Labiatae). Thompson P.A., Germination of Caryophyllacea at low temperatures in relation to geographical distribution Nature 21: Thompson P.A., Effects of fluctuating temeperatures on germination. J. Exp. Bot. 25: Strid, A., The Flora Hellenica Project. Bot. Chron., 1: